膿胸的致病菌多來自肺內感染灶，多與未能有效控制肺部感染有關，也有少數來自胸內和縱隔內其他臟器或身體其他部位病灶，直接或經淋巴侵入胸膜引起感染化膿。繼發于膿毒血癥或敗血癥的膿胸，則多通過血行播散。致病菌以肺炎球菌、鏈球菌多見。但由于抗生素的應用，這些細菌所致肺炎和膿胸已較前減少，而葡萄球菌特別是耐藥性金黃色葡萄球菌卻大大增多。尤以小兒更為多見，且感染不易控制。此外還有大腸桿菌、銅綠假單胞桿菌、真菌等，雖略少見，但亦較以前增多。若為厭氧菌感染，則成腐敗性膿胸。